Vivian Colucci
DESMINERALIZAÇÃO DO ESMALTE DENTAL ADJACENTE A RESTAURAÇÕES. EFEITO DOS PARÂMETROS DO LASER DE ER:YAG EMPREGADO PARA O PREPARO
CAVITÁRIO
Área de Concentração: Dentística
Orientadora: Profa. Dra. Silmara Aparecida Milori Corona
Ribeirão Preto 2010
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
FICHA CATALOGRÁFICA
Colucci, Vivian
Desmineralização do esmalte dental adjacente a restaurações. Efeito dos parâmetros do laser de Er:YAG empregado para o preparo cavitário / Vivian Colucci; Orientadora Silmara Aparecida Milori Corona. – Ribeirão Preto, 2010.
73p.: il.; 30cm
Tese (Doutorado – Programa de Pós-graduação em Odontologia Restauradora. Área de Concentração: Dentística) - Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto/USP
FOLHA DE APROVAÇÃO
Nome: COLUCCI, Vivian
Título: Desmineralização do esmalte dental adjacente a restaurações. Efeito dos parâmetros do laser de Er:YAG empregado para o preparo cavitário.
Aprovada em: _____/_____ / _____
Banca Examinadora
Prof (a). Dr (a).____________________________________________________________ Instituição:_______________________________________________________________ Julgamento:_________________________Assinatura:____________________________
Prof (a). Dr (a).____________________________________________________________ Instituição:_______________________________________________________________ Julgamento:_________________________Assinatura:____________________________
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DEDICO ESTE TRABALHO...
À minha família, com enorme gratidão.
À Luísa, que muito mais do que filha é hoje minha razão de viver.
Ao Miltinho, por acreditar em mim, pelo apoio incondicional às minhas escolhas, pelo irrestrito companheirismo e pelos momentos de abstração e cuidados com a Luísa, que foram indispensáveis para a realização deste trabalho.
“¨Para conquistarmos algo na vida não basta ter talento, não basta ter força, é preciso também viver um grande amor”.
Mozart
“A Família não nasce pronta; constrói-se aos poucos, e é o melhor laboratório do amor. Em casa, entre pais e filhos, pode-se aprender a amar, pode-pode-se experimentar com profundidade a grande aventura de amar sem medo. A família pode ser o ambiente mais apropriado para uma maravilhosa experiência
de amor”
Mazenildo Feliciano Pereira
“Presente para toda vida, nunca mais solidão! Anjinho abençoado, pureza de coração. Linda jóia rara, razão do meu viver.
Quero viver repetindo: - Eu amo amar você!”
A Deus, por conduzir a minha vida.
À Profa. Dra. Silmara Aparecida Milori Corona, por sua atenção, carinho e amizade. Simplesmente, um exemplo a ser seguido. Gostaria de um dia conseguir refletir o que você representa para mim, modelo de MÃE e MESTRE. Obrigada pela paciência, disposição, ternura e bom-humor com os quais você sempre conduz nossos trabalhos. Agradeço a Deus por tê-la conhecido e por você fazer parte da minha vida.
À Profa. Dra. Regina Guenka Palma Dibb, pela orientação para idealização deste trabalho, pelos ensinamentos transmitidos ao longo dos anos e pelo auxílio na irradiação dos espécimes do estudo in vitro.
À Profa. Dra. Mônica Campos Serra, pelos conhecimentos transmitidos, pelo auxílio nas horas de dificuldade e compartilhamento dos momentos de alegria.
Às minhas amigas, Juliane, Alê, Aline, Cris, Flávia, Dani, Ciça e Michelinha: “AMIZADE, o mais nobre dos sentimentos. Cresce à sombra do desinteresse,
Nutre-se brindando-se e floresce a cada dia com a compreensão. Seu lugar está junto ao amor, porque ela é também amor. Somente os honestos podem ter amigos, porque à amizade, o mais leve dos cálculos a fere. Como é um bem reservado aos eleitos, é o sentimento mais incompreendido e o pior interpretado. Não admite sombras nem fingimentos, rusticidade nem renúncias. Exige no entanto sacrifício e coragem, compreensão e verdade, VERDADE! acima de todas as coisas.”
À Universidade de São Paulo, representada pela Magnífica Reitora Profa. Dra. Suely Vilela.
À Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto – USP, representada pelo seu Diretor Prof. Dr. Osvaldo Luiz Bezzon.
À Presidente da Comissão de Pós-graduação da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto-USP, Profa. Dra. Léa Assed Bezerra da Silva.
À Coordenação do Curso de Pós-Graduação em Odontologia Restauradora da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, na pessoa do
Prof. Dr. Manoel Damião de Souza Neto.
À FAPESP, pelo apoio financeiro concedido para a execução deste trabalho. Aos Professores do Departamento de Odontologia Restauradora da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto – USP, pela expressiva contribuição para meu desenvolvimento acadêmico – científico.
Às Profa. Dra. Alma Blásida Concepción Elizaur Benitez Catirse, Profa. Dra. Valéria Oliveira Pagnano de Souza e Profa. Dra. Andréa Cândido dos Reis, pelos conselhos, por incentivarem a busca pelos meus sonhos e por mostrarem aos seus alunos o lado humano da pós-graduação.
À Patrícia Marchi, técnica do laboratório de Dentística da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto – USP, pela solicitude e disponibilidade para ajudar sempre.
Ao Prof. Dr. Jesus Djalma Pécora do Departamento de Odontologia Restauradora da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto – USP, pela disponibilização do laser de Er:YAG e ao técnico Reginaldo Santana da Silva, pelo auxílio durante a utilização do equipamento e pela amizade.
Helena de Freitas Oliveira Paranhos do Departamento de Materiais Dentários e Prótese da Faculdade de Odontogia de Ribeirão Preto – USP, pela disponibilização dos microscópios de luz polarizada.
À Carol, Junia e Ana Paula, pelo auxílio com a utilização do microscópio de luz polarizada.
Ao Prof. Dr. Antonio Luiz Rodrigues Júnior do Departamento de Medicina Social da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – USP, pelo auxílio com a análise estatística.
Ao setor de esterilização com óxido de etileno do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - USP.
Ao Carlos, secretário do Curso de Pós-Graduação em Odontologia Restauradora da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, pela eficiência e rapidez na solução dos nossos problemas e, sobretudo, pela amizade.
Às funcionárias da Seção de Pós-Graduação da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto – USP, Isabel e Regiane.
Às funcionárias do Departamento de Odontologia Restauradora, Rosângela e Luiza.
Aos amigos e orientados da Profa. Silmara, Daniel, Cris Rocha, Taísa, Sandra, Adrielly, Rodrigo, pela amizade e pelas trocas de conhecimento indispensáveis para o crescimento de uma equipe.
Aos amigos e voluntários da pesquisa in situ Daniele, Vinícius, César, Talitha, Taísa, Sandra, Daniel, Adrielly, Carol, Bruninha, Ana, Fer, Carol e Dani.
Aos amigos e companheiros de pós-graduação do Departamento de Odontologia Restauradora, Odontopediatria e Reabilitação Oral.
“A vida está cheia de desafios que,
se aproveitados de forma criativa,
transformam-
se em oportunidades”
SUMÁRIO
RESUMO
ABSTRACT
1. INTRODUÇÃO___________________________________________________19
2. PROPOSIÇÃO___________________________________________________25
3. MATERIAL E MÉTODO
3.1 Estudo in vitro______________________________________________ 27
3.2 Estudo in situ_______________________________________________ 34
4. RESULTADOS
4.1 Estudo in vitro______________________________________________ 41
4.2 Estudo in situ_______________________________________________48
5. DISCUSSÃO____________________________________________________54
6. CONCLUSÕES __________________________________________________ 61
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS_____________________________________ 63
RESUMO
COLUCCI, V. Desmineralização do esmalte dental adjacente a restaurações. Efeito dos parâmetros do laser de Er:YAG empregado para o preparo cavitário.2010. 73f. Tese (Doutorado) – Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010.
O presente estudo, composto por dois experimentos, teve como objetivo avaliar in vitro o efeito de parâmetros do laser de Er:YAG na desmineralização do
esmalte dental humano e bovino após desafio cariogênico e avaliar, através de um modelo in situ, o efeito de diferentes parâmetros do laser de Er:YAG no
desenvolvimento de lesões de cárie adjacente a restaurações. No estudo in vitro,
terceiros molares inclusos humanos hígidos e incisivos bovinos foram seccionados para a seleção de 50 fragmentos de cada um dos substratos, que foram aleatoriamente divididos em 10 grupos, sendo 9 experimentais preparados com laser de Er:YAG com 300mJ de energia (frequência de 2Hz, 4Hz ou 6Hz, fluxo de água de 2,0mL/min, 5,0mL/min ou 8,0mL/min) e 1 controle (turbina de alta rotação). Após o preparo das cavidades, os espécimes foram restaurados com resina composta e submetidos ao desafio cariogênico. Subseqüentemente, foram seccionados para a análise da microdureza e realização de microscopia de luz polarizada qualitativa. No estudo in situ, 150 fragmentos de esmalte bovino foram
distribuídos aleatoriamente entre 15 voluntários. Tais fragmentos foram subdivididos em 10 grupos conforme descrito para o estudo in vitro. Os 9 grupos
experimentais foram preparados com laser de Er:YAG empregando-se diferentes combinações de parâmetros, conforme descrito pra o estudo in vitro. O grupo
controle foi preparado com turbina de alta-rotação e ponta diamantada. A cavidade obtida foi restaurada com resina composta e os fragmentos foram montados em dispositivo palatino para serem instalados nos voluntários participantes para a realização do desafio cariogênico. Após o desafio, os espécimes foram seccionados para a realização das leituras de microdureza longitudinal e microscopia de luz polarizada qualitativa. Os dados obtidos no ensaio de microdureza foram analisados estatisticamente. Para o estudo in vitro foi realizada
apresentaram menores médias de microdureza que os preparados com laser de Er:YAG para todos os parâmetros testados, os quais foram semelhantes entre si (p>0,05). As imagens de microscopia de luz polarizada demonstraram uma tendência dos grupos irradiados com laser de Er:YAG com uma freqüência de 2Hz apresentarem menor desmineralização. Para o estudo in situ foi realizado teste de
Friedman que demonstrou haver diferença estatística entre os métodos de preparo cavitário empregados com relação as medidas de microdureza. Para identificar as diferenças entre os grupos foi realizado o teste de Wilcoxon pareado e observou-se que o grupo preparado com laobservou-ser de Er:YAG com 2Hz de freqüência e 2mL/min de fluxo de água apresentou a maiores médias de microdureza, seguido por aqueles preparados com laser de Er:YAG com 2Hz de freqüência e 5mL/min de fluxo de água e laser de Er:YAG com 2Hz de freqüência e 8mL/min de fluxo de água, respectivamente. Os grupos preparados com laser de Er:YAG com as freqüências de 4Hz e 6Hz, com fluxos de água de 2, 5 e 8mL/min apresentaram médias de microdureza menores que os grupos supracitados e com similaridade estatística entre si. Todos os grupos preparados com laser de Er:YAG demonstraram médias de microdureza superiores àquele preparado com turbina de alta-rotação, o qual apresentou as menores médias de microdureza. As imagens de microscopia de luz polarizada confirmaram os resultados obtidos com o ensaio de microdureza. Assim, pode-se concluir que o substrato bovino constitui uma alternativa ao substrato humano em estudos que avaliem o laser de Er:YAG e a progressão de lesões de cárie, que o laser de Er:YAG foi capaz de controlar o desenvolvimento de lesões de cárie adjacente a restaurações de resina composta e que o conjunto de parâmetros empregados para o preparo cavitário pode influenciar na resistência ácida do substrato irradiado.
ABSTRACT
COLUCCI, V. Enamel demineralization around dental restoration. Effect of Er:YAG laser parameters employed to cavity preparation. 2010. 73f. Thesis (Doctoral – Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010.
The current study, composed by two experiments, sought to evaluate in vitro
the effect of Er:YAG laser parameters on human and bovine enamel demineralization after cariogenic challenges and to check, through an in situ
model, the effect of different Er:YAG laser parameters on development of caries-like lesions adjacent to dental restorations. In the in vitro study, sound human third
molars and bovine incisors were cut to select 50 specimens of each substrate, which were randomly allocated into 10 groups: 9 experimental groups prepared with Er:YAG laser with 300mJ output (frequency of 2Hz, 4Hz or 6Hz, water flow rate of 2.0mL/min, 5.0mL/min or 8.0mL/min) and 1 control group (High speed handpiece). After cavity preparation, the specimens were restored with composite resin and submitted to the cariogenic challenge. Afterwards, they were sectioned to obtain the microhardness measurements and images of light polarized microscopy. In the in situ study, 150 bovine enamel slabs were randomly allocated among 15
volunteers. These specimens were subdivided into 10 groups, as described above to the in vitro study. 9 experimental groups were prepared with Er:YAG laser under
different parameters combination. The control group was prepared with high speed handpiece associated to a diamond bur. The prepared cavity was restored with a composite resin and the slabs were mounted on palatal appliance to be installed in the volunteers to the realization of the cariogenic challenge. After this, the specimens were sectioned to the longitudinal microhardness measurements and to the qualitative light polarized microscopy. The data obtained by means of microhardness test were statistically analyzed. For the in vitro study was performed
tested parameters, which were statistically similar (p>0,05). The light polarized microscopy images demonstrated that the groups irradiated with Er:YAG laser with 2Hz frequency showed a tendency to be less susceptible to the demineralization. For the in situ study was performed the Friedman test, which demonstrated that
there are statistical difference among the cavity preparation methods according to the microhardness measurements. To indentify the differences among groups it was performed the Wilcoxon paread test and it was observed that the group prepared with Er:YAG laser with 2Hz of frequency and 2.0mL/min of water flow rate showed the highest microhardness means, followed by that prepared with Er:YAG laser with 2Hz of frequency and 5.0mL/min of water flow rate and Er:YAG laser with 2Hz of frequency and 8.0mL/min of water flow rate, respectively. The groups prepared with Er:YAG laser with 4Hz and 6Hz of frequency, with water flow rates of 2.0, 5.0 and 8.0mL/min showed microhardness means lower than that the groups cited above and statistical similarity among them. All groups prepared with Er:YAG laser demonstrated microhardness means higher than that prepared with high speed handpiece, what showed the lowest microhardness means. The light polarized microscopy images confirmed the results obtained with the microhardness test. Thus, it may be concluded that the bovine substrate constitutes an alternative to the human substrate in studies that evaluates the Er:YAG laser and caries-like lesions progression, that the Er:YAG laser was capable to control the development of caries-like lesions around composite resin restorations and that the parameters employed to the cavity preparation could influence on acid resistance of the irradiated substrate.
19 1. INTRODUÇÃO
A cárie dental é uma doença multifatorial e transmissível, causada por ácidos advindos do metabolismo bacteriano que se difundem através dos tecidos dentais, dissolvendo-os (FEATHERSTONE, 2008). Inicialmente, bactérias colonizam a película adquirida do esmalte e fermentam carboidratos disponíveis, levando à formação de ácidos orgânicos, incluindo ácido lático, fórmico, acético e propiônico (FEATHERSTONE, 2000), que promovem diminuição do pH da cavidade oral (FEATHERSTONE; RODGERS, 1981). A queda no pH torna o meio oral insaturado em relação ao dente o que faz com que haja perda de íons dos tecidos dentais para o meio. Com a concentração de íons no meio bucal ocorre o aumento do pH que promove o retorno dos íons do fluido oral para os tecidos dentais (FEATHERSTONE, 2000).
A progressão da lesão de cárie é um processo amplamente dinâmico, caracterizado por períodos de dissolução e re-deposição de minerais nos tecidos dentais duros (FEATHERSTONE, 2008). Assim, os tecidos dentais são submetidos continuamente a ciclos de desmineralização que apresenta períodos nos quais o pH apresenta-se abaixo do crítico, seguido por períodos de aumento do pH, quando há condições favoráveis à remineralização (ZERO, 1999). A alternância entre ciclos de des e remineralização perduram na cavidade bucal tanto quanto co-existirem bactérias cariogências, carboidratos fermentáveis e saliva (FEATHERSTONE, 2008). Estes ciclos promovem flutuação dos níveis de minerais dos tecidos dentais ao longo do tempo (ZERO, 1999) e quando há predomínio da perda de minerais, a lesão de cárie se desenvolve e progride, culminado com a formação da cavidade (FEATHERSTONE, 2004; FEATHERSTONE, 2008).
À medida que a lesão de cárie progride, pode haver a necessidade de se instituir medidas restauradoras, com intuito de se restituir a forma e a função dos tecidos dentais perdidos. Entretanto, a instituição do tratamento restaurador não garante o controle da doença (MALTZ; CARVALHO, 1999). Se as flutuações de pH forem mantidas, novas lesões podem se desenvolver ao redor das restaurações.
20 DAHL, 2000; MJÖR, 2005; SARRETT, 2005) representando de 50 a 60% de todas as substituições (MJÖR; GORDAN, 2002). A durabilidade limitada das restaurações dentais coloca pacientes em ciclos restauradores repetitivos (ELDERTON, 2003) responsáveis por tornar a terapia requerida mais complexa e desgastar cada vez mais a estrutura dental (BRANTLEY et al., 1995). Dessa forma, prevenir ou retardar o desenvolvimento destas lesões poderia reduzir a substituição de restaurações, minimizando-se assim a necessidade por tratamentos resturadores e custos adicionais (KLEIN et al., 2005).
A estrutura dental adjacente a restaurações é bastante susceptível ao desenvolvimento de lesões de cárie em decorrência da imperfeita adaptação da interface dente/restauração (STANINEC et al., 1985; KIDD; TOFFENETTI, 1992). Assim, a busca pela identificação de métodos capazes de prevenir ou retardar o desenvolvimento de lesões de cárie adjacente a restaurações que, conseqüentemente, aumentem a durabilidade clínica das mesmas tem sido intensificada e novas tecnologias têm sido estudadas.
A irradiação com laser de Er:YAG tem sido proposta como técnica alternativa para a remoção de lesões de cárie (AOKI et al., 1998; EBERHARD et al., 2008; MATSUMOTO et al., 2007; KRAUSE et al., 2008; KORNBLIT et al., 2008; JEPSEN et al., 2008), preparo cavitário (MATSUMOTO et al., 1996; CORONA et al., 2001; SCHEIN et al., 2003; MATSUMOTO et al., 2007), remoção de materiais restauradores estéticos (LIZARELLI; MORIYAMA; BAGNATO, 2003; CORRÊA-AFONSO; PÉCORA; PALMA-DIBB, 2008; CORRÊA-AFONSO; PALMA-DIBB; PÉCORA, 2010) e condicionamento da superfície dental (VISURI et al., 1996; CEBALLOS et al., 2001) com o objetivo
de minimizar o desconforto dos pacientes durante o tratamento, por meio da diminuição do ruído, pressão e dor (HIBST et al., 2002)eliminando, na maioria dos casos, a necessidade de anestesia local (PELAGALLI et al., 1997;
KELLER; HIBST, 1989), além de preservar ao máximo a estrutura dental sadia
(HIBST; KELLER, 1989; BURKES et al., 1992).
21 2002). Somado a isso, tem sido demonstrado que a irradiação do esmalte dental com laser de Er:YAG, tanto com parâmetros ablativos quanto sub-ablativos, promove o aumento da resistência do esmalte frente à desmineralização (CECCHINI et al., 2005; KNOW et al., 2005; HOSSAIN et al., 2000; CEBALLOS et al., 2003; PERITO et al., 2009).
A irradiação dos tecidos dentais com diversos tipos de laser leva a alterações químicas e ultraestruturais do esmalte (CECCHINI et al., 2003; SILVA-TAGLIAFERRO et al., 2009) e da dentina (MATSUMOTO et al., 2003; BACHMANN et al., 2005), vinculadas ao aumento da temperatura na área de irradiação. Assim, a interação do laser com os tecidos-alvo, modulada pelo conjunto de parâmetros empregados para a irradiação poderia interferir, positiva ou negativamente, nas alterações ocorridas no substrato.
A eficiência do processo de ablação, bem como a geração de calor, apresenta-se associada à freqüência de pulsos e densidade de energia empregada na irradiação com laser de Er:YAG. O aumento da taxa de repetição de pulsos por segundo e da densidade de energia promove maior liberação de calor (KELLER & HIBST, 1995; GERALDO-MARTINS et al., 2005) e parte deste resulta em deposição de calor residual (FRIED; RAGADIO; CHAMPION, 2001), o que pode levar a diferentes alterações químicas, estruturais e morfológicas da superfície do esmalte e, desta forma, prejudicar ou favorecer a resistência dos tecidos irradiados a desmineralização.
22 COHEN, 1965), o que torna o emprego do fluxo de água clinicamente indispensável (DOSTALOVÁ et al., 1996). Além disso, a irradiação sem refrigeração leva à desidratação dos tecidos, reduzindo ou até mesmo paralisando o processo de ablação (APEL; SCHÄFER; GUTKNECHT, 2003).
Modelos in vitro (CAIN et al., 2006; THOMAZ et al., 2006; WESTERMAN
et al., 2006; PERITO et al., 2009) e in situ (LAJERWEIJI; TEN CATE, 2006; APEL et al., 2005; CHIMELLO-SOUZA et al., 2008; CHIMELLO-SOUZA et al., 2009) têm sido empregados para avaliar a formação e a progressão de lesões de cárie. Entretanto, algumas variáveis experimentais têm sido observadas, como o tipo de substrato dental empregado (HARA et al., 2003; CAIN et al., 2006). A vantagem de se utilizar dentes bovinos é que, além dos aspectos éticos envolvidos, são de fácil obtenção e manipulação quando comparados aos humanos (MELLBERG, 1992). Além disso, o dente bovino apresenta menor variabilidade se comparado com o humano. Dessa forma, os resultados obtidos em experimentos realizados com substrato bovino apresentam uma resposta experimental mais consistente (MELLBERG, 1992). Ainda, os dentes bovinos apresentam anatomia mais favorável para a obtenção dos fragmentos de teste, com concentração de flúor na superfície inferior àquela encontrada nos dentes humanos (MELLBERG; LOERTSCHER, 1974) e não foram submetidos previamente a desafios cariogênicos, o que poderia afetar os futuros resultados (MELLBERG, 1992). Apesar de o esmalte bovino ser mais poroso que o humano, sugere-se que existe apenas diferença quantitativa e não qualitativa entre ambos (MELLBERG, 1992; ZERO, 1995; SOUZA-GABRIEL et al., 2010).
Desse modo, o emprego do esmalte bovino tem sido aceito para avaliar o potencial cariogênico ou anti-cariogênico das substâncias e tratamentos (MELLBERG, 1992). Por outro lado, não há disponível na literatura nenhum estudo que avalie a influência da irradiação com laser de Er:YAG no esmalte humano e bovino submetido à desafio cariogênico.
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2. PROPOSIÇÃO
O presente estudo, composto por dois experimentos, teve como objetivo geral avaliar o efeito dos parâmetros do laser de Er:YAG empregado para o preparo cavitário na desmineralização do esmalte dental adjacente a restaurações. Os objetivos específicos foram:
1) Avaliar o efeito dos parâmetros (freqüência de pulsos e fluxo de água) do laser de Er:YAG na desmineralização do esmalte dental, humano e bovino, submetido a desafio cariogênico in vitro.
2) Avaliar, através de um modelo in situ, o efeito de diferentes parâmetros
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27 3. MATERIAIS E MÉTODOS
Aspectos Éticos
O presente estudo foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa da FORP/USP que deliberou aprová-lo (CAAE 0048.0.138.000-06).
Estudo in vitro
Delineamento Experimental
Os fatores em estudo foram Preparo cavitário em 10 níveis, sendo 9
experimentais (I – Laser de Er:YAG - 300mJ/2Hz, 2,0mL/min; II – Laser de Er:YAG - 300mJ/4Hz, 2,0mL/min; III – Laser de Er:YAG - 300mJ/6Hz, 2,0mL/min; IV – Laser de Er:YAG - 300mJ/2Hz, 5,0mL/min; V – Laser de Er:YAG - 300mJ/4Hz, 5,0mL/min; VI – Laser de Er:YAG - 300mJ/6Hz, 5,0mL/min; VII – Laser de Er:YAG - 300mJ/2Hz, 8,0mL/min; VIII – Laser de Er:YAG - 300mJ/4Hz, 8,0mL/min; IX – Laser de Er:YAG - 300mJ/6Hz, 8,0mL/min) e 1 controle (X - turbina de alta rotação) e Substrato em 2 níveis
(esmalte humano e esmalte bovino). A amostra do experimento foi composta por 100 fragmentos de esmalte (50 humanos e 50 bovinos), que foram divididos aleatoriamente nos 10 grupos (n=5). O delineamento experimental adotado foi o de blocos completos casualizados.
Seleção dos dentes
Para a realização deste trabalho, foram utilizados terceiros molares humanos inclusos hígidos e incisivos bovinos mantidos em solução de formol à temperatura de 4°C (DOMINICI et al., 2001), que foram limpos com o auxílio de
pedra pomes e água com escovas de Robinson e examinados através de estéreo-microscópio (Leica S6 D Stereozoom, Leica Mycrosystems AG, Suiça) com aumento de 40X, descartando-se aqueles com trincas ou anomalias de estrutura.
Preparo dos fragmentos
28 sentidos mésio-distal e vestíbulo-lingual, de forma a obter quatro secções por dente. Os dentes bovinos foram seccionados no sentido mésio-distal e cérvico-incisal, de modo a se obter quatro secções por dente. Cada um dos fragmentos foi novamente submetido à máquina de corte para se obter dimensões de 4x3mm, as quais foram checadas com auxílio de um paquímetro digital (Mitutoyo Sul-americana, Suzano, Brasil) (Figura 1).
Figura 1 – a. Secção dos dentes para obtenção dos fragmentos de esmalte; b. Aferição das dimensões dos espécimes
Seleção dos fragmentos
Os espécimes foram fixados com cera em suportes de resina acrília e tiveram suas superfícies laterais polidas em Politriz giratória (Phoelix β, Buehler, Alemanha) refrigerada à água (HARA et al., 2003). Foram realizadas três leituras de microdureza na lateral dos fragmentos distantes 30μm da superfície e a 100μm uma da outra, estabelecendo-se uma dureza média que permitiu a seleção dos espécimes (HARA et al., 2006) (Figura 2). Foram selecionados fragmentos de esmalte humano e bovino com dureza média de 330KHN.
Figura 2 – a. Fixação dos espécimes com cera em suportes de resina acrílica; b. Polimento das superfícies lateriais dos espécimes; c. Seleção dos espécimes
a
b
a
b
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Preparo Cavitário
Os fragmentos de esmalte bovino e humano foram divididos aleatoriamente entre os grupos de acordo com o preparo cavitário: I – Laser de Er:YAG - 300mJ/2Hz, 2,0mL/min; II – Laser de Er:YAG - 300mJ/4Hz, 2,0mL/min; III – Laser de Er:YAG - 300mJ/6Hz, 2,0mL/min; IV – Laser de Er:YAG - 300mJ/2Hz, 5,0mL/min; V – Laser de Er:YAG - 300mJ/4Hz, 5,0mL/min; VI – Laser de Er:YAG - 300mJ/6Hz, 5,0mL/min; VII – Laser de Er:YAG - 300mJ/2Hz, 8,0mL/min; VIII – Laser de Er:YAG - 300mJ/4Hz, 8,0mL/min; IX – Laser de Er:YAG - 300mJ/6Hz, 8,0mL/min e X- turbina de alta rotação. Em cada um dos fragmentos foi delimitada uma área de 3x1mm para padronizar o preparo cavitário. O laser de Er:YAG (Kavo Key II, Kavo Dental GmbH & Co.KG, 88396, Biberach, Alemanha) foi empregado até que se obtivesse uma cavidade com profundidade média de 1mm, a qual era checada com auxílio de uma sonda peridontal.
A aplicação do laser de Er:YAG foi realizada no modo não-contato, focado a uma distância de 12mm do substrato (CHIMELLO-SOUZA et al., 2006), empregando-se um dispositivo que promove a fixação da caneta do laser (Figura 3). Os espécimes foram posicionados em uma base que se movimenta nos eixos x e y. O spray de água/ar foi ativado e a regulagem do
fluxo de água para a refrigeração do tecido dental foi ajustada por meio de uma válvula localizada na parte superior da caneta (contra-ângulo laser 2051), conectada ao equipamento por meio de uma fibra óptica.
30 No grupo controle, o preparo cavitário foi realizado com ponta diamantada (#2096, KG Sorensen, Alphaville, SP, Brasil) em turbina de alta-rotação (Silent, Dabi Atlante, Ribeirão Preto, Brasil) sob refrigeração constante (Figura 4). A padronização do preparo foi realizada através da Máquina de Preparo Cavitário (MPC, ElQuip, São Carlos, SP, Brasil), na qual o movimento dos eixos é monitorado por relógios digitais que garantem precisão de 0,01mm na dimensão das cavidades.
Figura 4 – Preparo cavitário dos espécimes com turbina de alta-rotação
Procedimento restaurador
Após o preparo cavitário de cada grupo foi realizado o procedimento restaurador conforme as instruções do fabricante. Os espécimes receberam o condicionamento da superfície dental com gel de ácido fosfórico (3M Dental Products, St Paul, MN, USA) a 35% por 15 segundos. As cavidades foram lavadas pelo mesmo tempo de condicionamento e secas com auxílio de papel absorvente. Posteriormente, os espécimes receberam aplicação de duas camadas do sistema adesivo (Single Bond Adper, 3M Dental Products, St Paul,
MN, USA), seguidas de leve jato de ar por 10 segundos a uma distância de 1cm, para a evaporação do excesso de solvente. Depois disso, foram fotopolimerizadas por 10 segundos, utilizando uma unidade fotoativadora (Jetlite 3000, J Morita, Estados Unidos) (Figura 5). A potência (mW/cm2) do aparelho fotopolimerizador foi monitorada com auxílio de um radiômetro.
31 do fabricante, através da mesma fonte de unidade fotoativadora descrita acima (Figura 5). A inserção da resina composta foi realizada com auxílio de um estéreo-microscópio sob aumento de 20x, para evitar que excesso de material restaurador fosse depositado na superfície. Os excessos foram removidos com auxílio de uma lâmina de bisturi.
Figura 5 – a. Condicionamento ácido; b. Remoção do ácido e lavagem da cavidade; c. Secagem com papel absorvente; d. Aplicação do sistema adesivo; e. Jato de ar; f. Fotopolimerização; g. Inserção da resina composta; h. Fotopolimerização.
Após 24 horas, as restaurações foram polidas com discos Sof Lex (3M Dental Products, St Paul, MN, USA) em ordem decrescente de abrasividade. Após o polimento das restaurações, os espécimes foram imersos em saliva artificial por 24 horas, para estabilizar a troca iônica entre o dente e o meio, padronizando as condições minerais da superfície dos mesmos (HARA et al., 2004).
Desafio Ácido
Após 24 horas de imersão em saliva artificial, as amostras foram enceradas de modo a delimitar uma área com 12mm2 (Figura 6). O desafio cariogênico foi realizado através de um modelo in vitro de ciclos de pH
proposto por FEATHERSTONE; O´REALLY; SHARIATY, 1986 e modificado por SERRA; CURY, 1992.
a b c d
32
Figura 6 – Enceramento dos espécimes para delimitação da área
Para a realização dos ciclos de pH, cada amostra permaneceu individualmente imersa durante 6 horas em solução desmineralizante. Após 6 horas, foram lavadas com água deionizada, secas com papel absorvente e imersas por 18 horas em solução remineralizante (Figura 7). Os ciclos se estenderam por 14 dias como proposto por FEATHERSTONE; O´REALLY; SHARIATY, 1986. Foram realizados 5 ciclos de des e remineralização e ao final do quinto dia os espécimes foram mantidos na solução remineralizante por 2 dias em estufa a 37ºC. Após 2 dias este procedimento foi repetido, ou seja, mais 5 ciclos de des e remineralização foram realizados e ao final deste período os espécimes foram novamente mantidos em solução remineralizante por 2 dias em estufa a 37ºC.
Figura 7 – Ciclos de pH
Leituras de Microdureza
33 uma superfície lisa e polida. Após o polimento, uma das hemi-secções foi selecionada para o ensaio de microdureza. As leituras de microdureza foram realizadas no microdurômetro (HMV-2000, Shimadzu Corporation, Japão), com auxílio de um penetrador de diamante para dureza Knoop (KHN).
Foram realizadas três endentações na parede adjacente ao preparo cavitário, distante 30 μm da restauração e da superfície do dente e a 100μm de distância uma da outra (Figura 8). A carga empregada foi de 25g pelo tempo de 10s. A média dos valores de microdureza obtidos foi empregada na análise estatística.
Figura 8 – a. Secção dos espécimes; b. Polimento; c. Leituras de microdureza subsuperficial
Microscopia de luz polarizada
A outra secção de esmalte foi novamente submetida à máquina de corte para que se obtivesse uma fatia com espessura de 1mm. Depois disso foi realizado o polimento dos fragmentos com lixas 600 e 1200 até que a espessura atingisse 100 m ± 20 m (HARA et al., 2005; PEREIRA et al., 1998; PERIS et al., 2006; CHIMELLO-SOUZA et al., 2009). Após o preparo das amostras estas foram posicionadas em lâminas de vidro para microscopia, embebidas em água deionizada e levadas ao microscópio de luz polarizada (Axiostar Plus, Carl Zeiss, Alemanha) (Figura 9) onde foram obtidas as imagens com auxílio do software Axiovision 4.8 (Carl Zeiss, Alemanha), sob aumento de 10x. A análise das imagens foi qualitativa.
a
b
34
Figura 9 – Microscopia de luz polarizada
Análise estatística
Os dados obtidos com as leituras de microdureza foram submetidos aos testes de Shapiro Wilk e Cochran que demonstraram haver normalidade e homogeneidade, respectivamente. Feito isso, foi realizada a Análise de Variância e teste de Tukey ao nível de significância de 1%.
As imagens de microscopia de luz polarizada foram analisadas qualitativamente.
ESTUDO IN SITU
Delineamento Experimental
O fator em estudo foi o Preparo Cavitário em 10 níveis, sendo 9
35
Seleção dos dentes
A seleção dos dentes foi realizada como descrita para o estudo in vitro.
Preparo dos fragmentos
Os dentes foram seccionados como descrito para o estudo in vitro. Cada
um dos fragmentos apresentou dimensões de 3x3mm.
Seleção dos fragmentos
Os espécimes preparados tiveram suas superfícies laterais polidas em Politriz giratória refrigerada à água. Foram realizadas três leituras de microdureza na lateral dos fragmentos distantes 30μm da superfície e a 100μm uma da outra, estabelecendo-se uma dureza média que permitiu a seleção dos espécimes.
Preparo Cavitário
Os fragmentos de esmalte bovino foram divididos aleatoriamente entre os grupos de acordo com o preparo cavitário: I – Laser Er:YAG - 300mJ/2Hz, 2,0mL/min; II – Laser Er:YAG - 300mJ/4Hz, 2,0mL/min; III – Laser Er:YAG - 300mJ/6Hz, 2,0mL/min; IV – Laser Er:YAG - 300mJ/2Hz, 5,0mL/min; V – Laser Er:YAG - 300mJ/4Hz, 5,0mL/min; VI – Laser Er:YAG - 300mJ/6Hz, 5,0mL/min; VII – Laser Er:YAG - 300mJ/2Hz, 8,0mL/min; VIII – Laser Er:YAG - 300mJ/4Hz, 8,0mL/min; IX – Laser Er:YAG - 300mJ/6Hz, 8,0mL/min e X- ponta diamantada em alta rotação. O laser de Er:YAG modelo Kavo Key II foi empregado em uma área delimitada de 2mm2, até que se obtivesse uma cavidade com profundidade de 1mm. A aplicação do laser de Er:YAG foi realizada conforme descrita para o estudo in vitro.
No grupo controle, o preparo cavitário foi realizado com ponta diamantada (#2096, KG Sorensen, Alphaville, SP, Brasil) em turbina de alta-rotação (Silent, Dabi Atlante, Ribeirão Preto, Brasil), sob refrigeração constante. A padronização do preparo foi realizada como descrito para o estudo in vitro.
36 Após o preparo cavitário de cada grupo, foi realizado o procedimento restaurador conforme descrito no estudo in vitro. Os excessos foram removidos
com auxílio de uma lâmina de bisturi. Após 24 horas, as restaurações foram polidas com discos Sof Lex (3M Dental Products, St Paul, MN, USA) em ordem decrescente de abrasividade.
Esterilização dos espécimes
Após a realização do polimento das restaurações estas foram submetidas à esterilização com óxido de etileno por 72 horas (TORO et al., 2000).
Seleção dos voluntários
Quinze voluntários, com idade média de 27 anos, 3 do sexo masculino e 12 do sexo feminino, com atividade de cárie ausente porém com existência pregressa da doença e que se incluíam nos critérios de inclusão e não apresentavam os de exclusão foram selecionados (KRASSE, 1988).
Critérios de inclusão Critérios de exclusão
- Fluxo salivar normal; - Uso de medicamentos que interferem na
secreção salivar; - Disponibilidade para seguir a programação
estabelecida para o experimento;
- Radioterapia ou quimioterapia;
- Experiência passada de cárie, porém sem
atividade. - Gravidez ou lactação;
- Alta atividade de cárie ou doença periodontal;
- Prótese removíveis, aparelho ortodôntico ou placas oclusais;
- Doenças sistêmicas.
Os voluntários selecionados foram esclarecidos quanto ao protocolo a ser empregado no presente estudo e assinaram um termo de consentimento.
Obtenção dos modelos de trabalho
37 Alemanha) para a obtenção dos moldes e posteriormente dos modelos de trabalho.
Confecção dos dispositivos palatinos
Sobre os modelos de trabalho obtidos, foram confeccionados dispositivos palatinos em resina acrílica, contendo duas canaletas (20 x 5mm), sendo uma de cada lado do aparelho (Figura 10). Após a confecção e polimento dos dispositivos, foram realizados os ajustes necessários para promover maior conforto aos voluntários.
Figura 10 – Dispositivo palatino com as canaletas confeccionadas
Montagem dos fragmentos nos dispositivos palatinos
De acordo com um sorteio aleatório realizado para cada voluntário, os espécimes restaurados foram inseridos nas canaletas, sendo que foram colocados 5 fragmentos em cada uma delas. Os fragmentos restaurados foram posicionados 1mm aquém da margem da canaleta. Após a inserção, estes foram fixados com cera para escultura, com o cuidado de se evitar que a cera atingisse a superfície dos espécimes. Posteriormente à fixação, foi colocada uma tela de algodão, que recobria totalmente os nichos, para permitir o acúmulo de biofilme (BENELLI et al., 1993) (Figura 11).
38
Fase clínica
Antes de iniciar os desafios cariogênicos, os voluntários receberam dentifrício (Gel Dental Colgate, Colgate-Palmolive, Divisão da Kolynos do Brasil Ltda., Osasco, São Paulo, Brasil) e escova dental (Oral-B Indicator 35, Gillette do Brasil Ltda., Manaus, Amazonas, Brasil), padronizados e foram instruídos a utilizá-los 3 dias antes do início da fase clínica (lead-in). Após o lead-in, os
dispositivos palatinos foram instalados e os desafios cariogênicos iniciados. Durante a fase clínica, os voluntários receberam solução de dentifrício, na proporção 2:1, para ser gotejada nos fragmentos 3 vezes ao dia (8:00, 11:00, 20:00h), nos mesmos horários em que era realizada a higienização dos dentes naturais. Após 1 minuto o aparelho era enxagüado e colocado novamente em posição. Os voluntários foram também instruídos a gotejar solução de sacarose 20%, seis vezes ao dia nos fragmentos, com intervalo médio de duas horas entre cada uma das aplicações (8:00, 10:00, 12:00, 14:00, 16:00, 18:00h), durante 14 dias seguidos. A duração de cada um dos desafios era de 5 minutos e os dispositivos palatinos não eram enxagüados (PAES-LEME et al., 2004; CHIMELLO-SOUZA et al., 2008; CHIMELLO-SOUZA et al., 2009). Os voluntários foram instruídos a remover o dispositivo palatino previamente à ingestão de alimentos, sendo mantido em posição também durante a noite. A sacarose e as soluções de dentifrícios foram preparadas pela pesquisadora a cada 3 dias e entregue para cada um dos voluntários.
Preparo dos fragmentos para as análises
Após a finalização da fase clínica do experimento, os espécimes foram individualmente colocados em ependorf e levados ao ultra-som (Ultrasonic Cleaner, T-1440D DG Line, Odontobrás, Brasil) por 1 minuto para remoção do biofilme residual. Posteriormente foram incluídos em resina acrílica para possibilitar a secção dos mesmos.
Leituras de microdureza
39 (#600 e #1200) e com suspensão de alumina 0,3µm em politriz giratória refrigerada. Após o polimento, os espécimes foram levados individualmente ao ultrasom por 1 minuto para remoção de debris da superfície polida.
Foram realizadas leituras de microdureza Knoop, a uma distância de 30 µm da superfície do dente, a 30µm da restauração e 100 µm de distância entre elas.
Preparo das amostras para microscopia de luz polarizada
Os espécimes para a microscopia de luz polarizada foram preparados conforme descrito para o estudo in vitro. Os fragmentos polidos foram
embebidos em água destilada para a obtenção das imagens que foram obtidas com auxílio de um microscópio (Jenapol, Carl Zeiss, Alemanha).
Análise estatística
40
41
4. RESULTADOS
Estudo in vitro
a. Ensaio de microdureza
Observou-se que, independentemente do substrato testado, os espécimes preparados com turbina de alta rotação apresentaram menores médias de microdureza que os preparados com laser de Er:YAG para todos os parâmetros testados (p<0,05), os quais foram semelhantes entre si (p>0,05).
Tabela 1 – Médias de microdureza (KHN) para os substratos humano e bovino preparados
com diferentes combinações de parâmetros do laser de Er:YAG ou turbina de alta-rotação
Substrato Humano Bovino
Preparo cavitário
Laser de Er:YAG - 2Hz; 2,0mL/min 281,3a 264,6a
Laser de Er:YAG - 2Hz; 5,0mL/min 301,7a 270,5a
Laser de Er:YAG - 2Hz; 8,0mL/min 264,1a 296,7a
Laser de Er:YAG - 4Hz; 2,0mL/min 292,7a 248,7a
Laser de Er:YAG - 4Hz; 5,0mL/min 295,9a 286,3a
Laser de Er:YAG - 4Hz; 8,0mL/min 288,7a 242,5a
Laser de Er:YAG - 6Hz; 2,0mL/min 259,7a 235,7a
Laser de Er:YAG - 6Hz; 5,0mL/min 276,6a 233,1a
Laser de Er:YAG - 6Hz; 8,0mL/min 282,3a 287,9a
Turbina de alta-rotação 145,9b 117,7b
42 b. Microscopia de luz polarizada
43
Figura 12 – Microscopia de luz polarizada (A. esmalte humano preparado com turbina de alta-rotação; B. esmalte bovino preparado com turbina de alta-rotação; C. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência e 2,0mL/min de fluxo de água e D. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência e 2,0mL/min de fluxo de água). 10X. Barra representa 200µm. Restauração(*). Desmineralização (seta).
A
B
C
D
*
*
*
44
Figura 13 – Microscopia de luz polarizada (A. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência e 5,0mL/min de fluxo de água; B. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência e 5,0mL/min de fluxo de água; C. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência e 8,0mL/min de fluxo de água e D. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência e 8,0mL/min de fluxo de água). 10X. Barra representa 200µm. Restauração(*). Desmineralização (seta).
A
B
C
D
*
*
*
45
Figura 14 – Microscopia de luz polarizada (A. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência e 2,0mL/min de fluxo de água; B. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência e 2,0mL/min de fluxo de água; C. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência e 5,0mL/min de fluxo de água e D. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência e 5,0mL/min de fluxo de água). 10X. Barra representa 200µm. Restauração(*). Desmineralização (seta).
A
B
C
D
*
46
Figura 15 – Microscopia de luz polarizada (A. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência e 8,0mL/min de fluxo de água; B. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência e 8,0mL/min de fluxo de água; C. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência e 2,0mL/min de fluxo de água e D. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência e 2,0mL/min de fluxo de água). 10X. Barra representa 200µm. Restauração(*). Desmineralização (seta).
A
B
C
D
*
*
*
47
Figura 16 – Microscopia de luz polarizada (A. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência e 5,0mL/min de fluxo de água; B. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência e 5,0mL/min de fluxo de água; C. esmalte humano irradiado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência e 8,0mL/min de fluxo de água e D. esmalte bovino irradiado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência e 8,0mL/min de fluxo de água). 10X. Barra representa 200µm. Restauração(*). Desmineralização (seta).
A
B
C
D
*
48 Estudo in situ
a. Ensaio de microdureza
A análise dos dados obtidos demonstrou haver diferença estatística entre os métodos de preparo cavitário empregados com relação as medidas de microdureza. Os resultados estão apresentados no gráfico 1 e tabela 2.
Gráfico 1 – Diagrama Boxplot das médias de microdureza para cada um dos grupos
Observa-se que o grupo preparado com laser de Er:YAG com 2Hz de freqüência e 2,0mL/min de fluxo de água apresentou a maiores médias de microdureza, seguido por aqueles preparados com laser de Er:YAG com 2Hz de freqüência e 5,0mL/min de fluxo de água e laser de Er:YAG com 2Hz de freqüência e 8,0mL/min de fluxo de água, respectivamente. Os grupos preparados com laser de Er:YAG com as freqüências de 4Hz e 6Hz, com fluxos de água de 2,0, 5,0 e 8,0mL/min apresentaram médias de microdureza menores que os grupos supracitados e com similaridade estatística entre si. Todos os grupos preparados com laser de Er:YAG demonstraram médias de
49 microdureza superiores àquele preparado com turbina de alta-rotação, o qual apresentou as menores médias de microdureza.
Tabela 2 - Mediana da microdureza subsuperficial
Grupo Preparo cavitário Mediana
I Laser de Er:YAG - 2Hz; 2,0mL/min 152,43 a
II Laser de Er:YAG - 2Hz; 5,0mL/min 133,08 b
III Laser de Er:YAG - 2Hz; 8,0mL/min 91,615 c
IV Laser de Er:YAG - 4Hz; 2,0mL/min 44,505 d
V Laser de Er:YAG - 4Hz; 5,0mL/min 60,665 d
VI Laser de Er:YAG - 4Hz; 8,0mL/min 48,355 d
VII Laser de Er:YAG - 6Hz; 2,0mL/min 49,035 d
VIII Laser de Er:YAG - 6Hz; 5,0mL/min 48,315 d
IX Laser de Er:YAG - 6Hz; 8,0mL/min 46,845 d
X Turbina de alta-rotação 24,865 e
*Letras iguais indicam similaridade estatística
b. Microscopia de luz polarizada
Na análise das imagens obtidas através da microscopia de luz polarizada observa-se a confirmação dos resultados observados através do ensaio de microdureza (Figuras 17, 18, 19). Pode-se notar a presença de uma zona de inibição adjacente à restauração nos grupos irradiados com freqüência de 2Hz, sendo mais evidente nos grupos que foram irradiados com fluxo de água de 2,0 e 5,0mL/min (Figura 17).
50
Figura 17 – Microscopia de luz polarizada (A. Preparo cavitário realizado com turbina de alta-rotação e ponta diamantada; B. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência de pulsos e 2,0mL/min de fluxo de água; C. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência de pulsos e 5,0mL/min de fluxo de água e D. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 2Hz de freqüência de pulsos e 8,0mL/min de fluxo de água). 10x. Restauração(*). Desmineralização (seta). Zona de inibição (retângulo). Barra representa 200µm.
A
B
C
D
*
*
*
51
Figura 18 – Microscopia de luz polarizada (A. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência de pulsos e 2,0mL/min de fluxo de água; B. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência de pulsos e 5,0mL/min de fluxo de água e C. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 4Hz de freqüência de pulsos e 8,0mL/min de fluxo de água). 10x. Restauração(*). Desmineralização(seta). Barra representa 200µm.
C B A
*
*
52
Figura 19 – Microscopia de luz polarizada (A. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência de pulsos e 2,0mL/min de fluxo de água; B. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência de pulsos e 5,0mL/min de fluxo de água e C. Preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG - 6Hz de freqüência de pulsos e 8,0mL/min de fluxo de água). 10x. Restauração(*). Desmineralização (seta). Barra representa 200µm.
C B A
*
*
53
54 5. DISCUSSÃO
Alguns métodos têm sido empregados para avaliar as alterações ocorridas no substrato dental submetido a ciclos de des e remineralização. No presente estudo, foram realizadas medidas de microdureza Knoop longitudinal como variável de resposta quantitativa. Medidas de endentação de microdureza têm sido realizadas para avaliar os efeitos de desafios ácidos desde o primeiro estudo in situ de KOULOURIDES (1966). A medida que os
ciclos de des e remineralização vão sendo realizados, as leituras de microdureza podem predizer indiretamente evidências de perda ou ganho mineral (ARENDS; TEN BOSCH, 1992). As leituras de microdureza longitudinal do presente estudo foram realizadas a 30µm da superfície do esmalte, ou seja o mais próximo possível da superfície dental, uma vez que não é possível se obter medidas adequadas até 25 µm de profundidade (FEATHERSTONE; ZERO, 1992; ARRENDS; TEN BOSCH, 1992).
Como medida qualitativa complementar aos ensaios de microdureza, as análise em microscopia de luz polarizada têm sido amplamente empregadas (LOBO et al., 2005; LIU; LUI; STEPHEN, 2006; CHU et al., 2007; QUEIROZ et al., 2008). A microscopia de luz polarizada é uma técnica muito sensível utilizada para demonstrar alterações nos tecidos dentais duros. Com relação a des e remineralização, experimentos de birrefringência podem demonstrar qualitativamente a perda e o ganho mineral (ARENDS; TEN BOSCH, 1992) e complementar as análises realizadas através dos ensaios de microdureza.
A complexidade do meio bucal somada aos problemas éticos que envolvem estudos in vivo de doenças bucais como a cárie dental e a doença
periodontal tem levado ao desenvolvimento de modelos laboratoriais que simulam o meio bucal in vitro (TANG et al., 2003). Desde sua idealização, os
55 variações dinâmicas de saturação mineral e pH associado com o processo natural do desenvolvimento das lesões de cárie (WHITE, 1995).
No experimento in vitro do presente estudo, foi empregado um modelo
de ciclos de pH para avaliar a influencia de diferentes métodos de preparo cavitário no desenvolvimento de lesões de cárie adjacente à restaurações de resina composta, bem como validar a viabilidade de se empregar substrato bovino em substituição ao humano em estudos que envolvam o uso do laser de Er:YAG.
O esmalte humano é usualmente considerado o substrato de escolha em estudos in vitro e in situ por ser idêntico ou muito próximo dos substratos que
se deseja mimetizar. Entretanto, existem muitas desvantagens em se utilizar dentes humanos, especialmente em seu estado natural. Além dos aspectos éticos envolvidos, uma das grandes desvantagens é que dentes humanos são de difícil obtenção, especialmente em quantidade e qualidade suficientes para o desenvolvimento adequado do experimento (MELLBERG, 1992). Além disso, este substrato apresenta elevada inconstância decorrente de desafios cariogênicos prévios ocorridos na cavidade bucal e da variação de idade dos indivíduos, o que o faz com que haja maior variabilidade na resposta aos tratamentos estudados (MELLBERG, 1992).
Frente a estas limitações, o uso do esmalte bovino em substituição ao humano em estudos de cárie envolvendo o emprego do laser de Er:YAG foi validado no estudo in vitro, onde observou-se comportamento similar dos
56 Após validar o emprego do substrato bovino em experimentos que avaliam o desenvolvimento de lesões de cárie em substratos irradiados com laser de Er:YAG, a análise dos dados obtidos no estudo in vitro demonstrou
que, independentemente do substrato testado, os espécimes preparados com turbina de alta rotação apresentaram menores médias de microdureza que os preparados com laser de Er:YAG para todos os parâmetros testados, os quais foram semelhantes entre si. Distintas explicações têm sido sugeridas para explicar o aumento da resistência ácida dos substratos irradiados com o laser de Er:YAG.
Acredita-se que o laser de Er:YAG promove desnaturação parcial da matriz do esmalte, formação de um bloco mineral que retarda a difusão dos ácidos. Tal fato faz com que haja a redução da desmineralização (YING et al., 2004), uma vez que a estrutura cristalina do esmalte faz com que o ácido, antes de reagir e dissolver os cristais de apatita tenha que se difundir através dos espaços interprismáticos e intercristalinos na superfície do cristal, sendo o processo de difusão o principal responsável pela formação da lesão de cárie (FEATHERSTONE, 1983).
Alguns estudos sugerem ainda que a resistência ácida do esmalte esteja relacionada com alterações morfológicas, como a fusão da superfície do esmalte, ocorridas quando da irradiação (HOSSAIN et al., 1999; HOSSAIN et al., 2001; STERN; SOGNNAES; GOODMAN, 1966; TAGAMORI; IWASE, 1995). Porém, tem sido demonstrado que a morfologia superficial do esmalte não necessita ser alterada para reduzir a solubilidade do tecido. Possivelmente alterações químicas e estruturais sejam mais importantes que alterações morfológicas (DELBEM et al, 2003; DA-GUANG et al., 2000; O’BRIEN et al., 1998).
57 cristais de hidroxiapatita (HIROTA; FURUMOTO, 2002). A decomposição de proteínas ocorre ao redor de 350°C, e uma leve contração na dimensão do eixo α da apatita é observada aos 250-300°C (FOWLER; KURODA, 1986). A formação de metafosfato também pode ser observada, sendo esta estrutura insolúvel em ácidos, por possuir cadeia química longa (HIROTA; FURUMOTO, 2002).
Assim, as alterações teciduais induzidas pelo laser de Er:YAG podem ser moduladas pelo conjunto de parâmetros empregados para a irradiação. Tanto a freqüência de pulsos quanto o fluxo de água empregado quando da irradiação podem interferir na temperatura gerada e, conseqüentemente, no calor residual resultante (BURKES et al., 1992; FRIED; RAGADIO; CHAMPION, 2001; GERALDO-MARTINS et al., 2005).
A realização de protocolos de ciclos de pH como empregado neste estudo, promove uma desmineralização bastante acentuada dos substratos (ARGENTA; TABCHOURY; CURY, 2003). Dentre os diversos modelos empregados para simular lesões de cárie, os mais simples e mais utilizados empregam soluções ácidas tampondas, nas quais os tampões têm a tendência de produzir a erosão da superfície (SERRA; CURY, 1992). Como as leituras de microdureza do estudo in vitro foram realizadas a 30µm da superfície do
espécime, essa ação na camada superficial do substrato pode ter mascarado o efeito dos diferentes parâmetros do laser de Er:YAG no desenvolvimento de lesões de cárie adjacentes às restaurações. Através da análise das microscopias de luz polarizada do estudo in vitro, observou-se uma tendência
de haver diferença entre os parâmetros empregados e tal possibilidade fez com que fosse delineado o estudo in situ.
Devido à natureza multifatorial da doença cárie, modelos in situ têm sido
58 presentes no ambiente oral ao mesmo tempo em que se obtém o controle das variáveis experimentais (ZERO, 1995).
O protocolo experimental empregado baseou-se em estudos prévios in situ (BENELLI et al., 2003; HARA et al., 2003; PAES-LEME et al., 2004; APEL
et al., 2005; CHIMELLO-SOUZA et al., 2008; CHIMELLO-SOUZA et al., 2009) , com algumas modificações. Neste estudo optou-se pela realização de 6 exposições diárias dos fragmentos de esmalte à sacarose 20%, o que simula a ingestão frequente de açúcar, responsável pelo desenvolvimento das lesões de cárie em pacientes de alto risco (PAES LEME et al., 2004). Além disso, foram realizadas exposições dos fragmentos ao dentifrício fluoretado três vezes ao dia, com intuito de se aproximar o modelo in situ das condições clínicas
observadas no desenvolvimento das lesões de cárie. Embora os fragmentos não tenham sido escovados, estes eram gotejados com solução de dentifrício e, posteriormente, enxagüados nos mesmo horários de escovação dos dentes naturais dos voluntários, para que se obtivesse o contato da superfície de esmalte com fluoretos.
Os resultados obtidos com o estudo in situ demonstraram haver
diferença entre os parâmetros do laser de Er:YAG empregado para o preparo cavitário quando comparados com a turbina de alta-rotação, conforme observado no estudo in vitro. Além disso, observou-se que a utilização do laser
59 (KIM et al., 2003; COLUCCI et al., 2009; COLUCCI et al., 2010). Acredita-se que quando se manteve a mesma freqüência de pulsos de 2 Hz e se aumentou o fluxo de água, a energia resultante que atingiu os tecidos tenha sido diferente em função da espessura do filme de água formado na superfície e que, conseqüentemente, um maior filme de água tenha se formado quando se empregou 8,0mL/min de fluxo de água.
Possivelmente, a maior incidência de pulsos do feixe laser tenha compensado a formação do filme de água na superfície. Além disso, o aumento da freqüência de pulsos promove maior deposição de calor (KELLER & HIBST, 1995; FRIED; RAGADIO; CHAMPION, 2001; GERALDO-MARTINS et al., 2005) e este fato poderia explicar a redução no controle da progressão das lesões de cárie quando comparada com os grupos irradiados com 2Hz de freqüência. A proteína do esmalte se decompõe entre 350 e 400ºC (HOLCOMB et al., 1980) e o efeito de bloco orgânico responsável pelo aumento da resistência à desmineralização é reduzido com a decomposição da matriz orgânica do esmalte (HSU et al., 2000). Provavelmente, os espécimes irradiados com freqüências superiores a 2Hz tenham tido parte de sua matriz orgânica decomposta e, conseqüentemente, tenham apresentado uma menor resistência à desmineralização.
De acordo com os resultados obtidos, o laser de Er:YAG empregado para o preparo cavitário mostrou-se viável no controle da progressão de lesões de cárie adjacente a restaurações, sendo esta condição favorecida pelo emprego de um conjunto de parâmetros adequados. Entretanto, com o objetivo de se evitar o desenvolvimento de lesões de cárie secundária, outros aspectos clínicos deverão ser analisados, uma vez que não somente o aumento da resistência ácida tenha sido suficiente para impedir o aparecimento de lesões de cárie adjacente a restaurações de resina composta. Estudos futuros, que busquem minimizar a desadaptação na região da interface adesiva de substratos irradiados com laser de Er:YAG poderiam auxiliar ainda mais na redução do desenvolvimento de lesões de cárie adjacente a restaurações. Além disso, estudos in vivo são necessários para que se possa confirmar os
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6. CONCLUSÕES
De acordo com o estudo in vitro pode-se concluir que:
O substrato bovino constitui uma alternativa ao substrato humano em estudos que avaliem o preparo cavitário realizado com laser de Er:YAG e progressão de lesões de cárie;
O preparo cavitário realizado comlaser de Er:YAG foi capaz de controlar a desmineralização do esmalte adjacente a restaurações e submetido a desafios cariogênicos, independentemente do conjunto de parâmetros empregado.
Baseado no estudo in situ conclui-se que:
O conjunto de parâmetros empregados para o preparo cavitário influenciou na resistência ácida do substrato irradiado;
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